發(fā)動機“零排放”的真相

發(fā)布時間：2016-03-15 07:33:34來源：中國卡車網(wǎng)作者：Sunny

　　“零排放”是相對傳統(tǒng)的排放定義產(chǎn)生的。發(fā)動機在燃燒化石能源(汽油、柴油等)時會排放出CO、HC和NOX的有害氣體，作為正常燃燒產(chǎn)物的CO2也是一種溫室氣體，它是全球氣候的變暖的原兇之一，全球上億輛汽車的尾氣排放是溫室氣體排放主要的組成部分。
 

　　對于廣泛使用的汽油發(fā)動機，現(xiàn)在已經(jīng)找到許多有效降低排放的手段，但發(fā)動機燃燒化石能源作功的原理沒有改變，因而不可能實現(xiàn)零排放。要實現(xiàn)零排放惟一的途徑是使用替代動力。
 

　　最早人們把視線集中在電能上，使用電動機驅(qū)動的汽車不會有排放問題，而且電動機的特性人們早已經(jīng)掌握了。這個思路是正確，但單純的電動汽車在技術(shù)上有一個很難突破的難關(guān)，就是電能的貯放問題。新型電池雖然在體積和重量上有了減輕，但效能仍然不能滿足汽車的要求。而且電池充電的時間太長，這一過程中的能量損失也非常大。研究的另一個分支是使用太陽能電池。
 

　　汽車企業(yè)在開發(fā)零排放汽車時都把他們的目光投向了另一種清潔能源——氫氣。氫氣有很高的熱效能，燃燒之后的惟一產(chǎn)物是水，沒有任何污染。同時，氫氣可以通過電離水獲得，而地球表面存在大量的水，理論上幾乎是取之不盡的，這對于日益匱乏的石油資源來講是非常好的替代燃料。但氫氣也有非常明顯缺點，它爆燃范圍非常寬，5%-95%的濃度都會發(fā)生爆燃，因而氫氣的儲運是一個難點。
 

　　早期在如何使用氫氣上，汽車廠家出現(xiàn)了兩種趨勢：以寶馬為主要代表的廠家致力于改造現(xiàn)有發(fā)動機，使之能適用于燃燒氫氣。這種方法好處是不會廢棄已經(jīng)非常成熟的機械式發(fā)動機技術(shù)，而且實現(xiàn)起來比較容易。但這種方法畢竟要靠燃燒氫氣推動活塞作功，因而可靠性難以保證。還有另外一種利用氫氣的方式——燃料電池，使用氫氣作為燃料的燃料電池稱作氫燃料電池(后面簡稱為燃料電池)。
 

　　燃料電池的原理并不復(fù)雜，它還是利用了氫氣和氧氣這個簡單的反應(yīng)。在這個反應(yīng)中，氫氣會失去電子成為離子態(tài)，燃料電池通過一種特殊的離子膜當(dāng)擋住電子，只讓離子通過，這時電池中就會形成正、負極，連接上導(dǎo)線就會形成電流。如果把燃料電池連在電動機上，它就可以提供能源驅(qū)動電動機。燃料電池的核心技術(shù)就是其中的離子膜。
 

　　把燃料電池應(yīng)用在汽車上就是燃料電池汽車。世界上許多大汽車廠商都有燃料電池汽車項目。并且?guī)缀跛械膹S家都有一代或幾代燃料電池試驗車型問世。但除了本田之外，這些車型還都未能商品化。原因是燃料電池汽車在技術(shù)上并不過關(guān)。這種理論上理想的趨勢看似渺茫了嗎?不妨讓時間來證明。

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